虽然碎煤加压气化工艺具有可以使用劣质煤气化、生产能力较高、氧耗量低等优点，但废水排放量在几种气化工艺中大，污染物组分也为复杂，污染物浓度高，是目前废水处理行业中公认的高难度废水之一。
随着煤化工行业日益严格的废水处理和回用要求，需要寻求更为稳定可靠的处理工艺和手段。本文通过对碎煤加压气化废水的水质成分分析，提出了该类废水处理和回用的工艺方案和对策，以及在工艺设计过程中应注意的问题。
1、碎煤加压气化废水的来源、组成及构成分析
碎煤加压气化废水的来源、组成及构成与实际项目的产品、工艺路线及采用的煤种等有关，不同的项目水质有一定的差别。
1．1 废水来源
碎煤加压气化废水主要来自酚回收装置、低温甲醇洗装置、甲烷化装置等排放的废水，以及生活污水、厂区地面冲洗水、初期雨水等，其中酚回收装置的塔底部排放的气化废水占整个煤制天然气装置废水量的80％以上，是煤制天然气废水的主要来源。某煤制天然气项目排放的废水总量为980m3／h，其中酚回收装置的塔底部排水量为800m3／h。
1．2 废水水质
某煤制天然气项目实测碎煤加压气化废水水质主要指标、废水中有机物构成及其CODCr当量见表1、表2。
从表2可以看出，碎煤加压气化废水中酚类（含衍生物）物质占52％，喹啉类占24％，乙苯占5％，此外还含有少量的吲哚、吡啶等物质，可见碎煤加压气化废水成分复杂，有机物种类多，毒性大，污染程度高，处理难度大。
2、工艺方案的选择
从碎煤加压气化废水的水质组分可以看出，废水中含有油、悬浮物、CODCr、氨氮等污染物质，并含有大量的难降解的有机物质和有毒物质，水质成分复杂，对于该类废水，废水处理主要采用的工艺路线为三段处理，即预处理、生化处理、深度处理；废水回用主要采用的工艺路线为预处理和脱盐处理。
2．1 废水处理
2．1．1 预处理
预处理的主要目的是去除对后续生化处理有影响的污染物，碎煤加压气化废水中含有油和悬浮物，是预处理的重点。油的去除通常有隔油、气浮等方法，通过隔油去除浮油，通过气浮加药去除废水中的乳化油；悬浮物的去除通常有沉淀、气浮、过滤等，其中气浮加药不仅可去除悬浮物，同时可以去除废水中的胶体物质，在去除悬浮物的同时去除废水中的部分CODCr。上述方法可根据水质、工艺的组合情况选用，但在气浮工艺选择时，需要注意处理过程中产生的大量泡沫。
2．1．2 生化处理
生化处理是利用微生物的新陈代谢作用，对废水中的有机污染物和氨氮进行分解转化，使其终转化为CO2、H2O、N2等无害物质。碎煤加压气化废水CODCr的质量浓度为3506mg／L，m（BOD5）／m（CODCr）值为0．33，属可生化的废水，可采用生化处理工艺，此类工艺主要有好氧处理法和厌氧处理法。根据实际运行结果，单独采用好氧或厌氧工艺对碎煤加压气化废水处理难以取得预期效果，厌氧－好氧组合工艺被广泛应用于煤化工废水的处理，并取得了较好的处理效果。
厌氧工艺普遍基于上流式厌氧污泥床工艺并对其进行结构上的改进，好氧工艺主要包括基于活性污泥法的序批式活性污泥法（SBR）、循环式活性污泥法（CAST）、A／O（或多级A／O）、A2／O、MBR以及部分基于生物膜法的接触氧化等，好氧工艺呈现出丰富的多样性。根据实际调研结果发现，目前A／O工艺在煤气化、焦化废水处理中均有大量应用，其运行稳定可靠，总氮脱除率高，投资及运行成本适中，操作控制容易，应用为普遍。
2．1．3 深度处理
碎煤加压气化废水中含有大量难生化降解物质，单纯采用生化处理手段很难达到出水要求，一般经过厌氧、A／O生化处理后，CODCr去除率在90％左右，生化出水CODCr的质量浓度在200～400mg／L。采用絮凝沉淀，在合适的条件下，CODCr的去除率可达50％以上；采用单级活性炭吸附可去除40％的CODCr；臭氧氧化生化出水时，可明显提高BOD5浓度，臭氧和BAF联用的工程结果表明，臭氧投加量为15～20mg／L时，CODCr的去除率为30％～40％。对碎煤加压气化废水的深度处理，必须采用絮凝沉淀、气浮、过滤吸附、臭氧、BAF等工艺及其组合，方可保证出水水质达标。